Dictionnaire
Mots spécifiques utilisés dans la sidérurgie
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Attention, ce dictionnaire est loin d'être complet!

Acier
Fer contenant un faible pourcentage de carbone, ce qui le rend plus solide et mieux résistant à la rouille. On y ajoute souvent d'autres composés pour obtenir des caractéristiques particulières (mise à nuance).
  • Acier sauvage: acier issu de convertisseurs Bessemer et Thomas et contanant une grande quantité de gaz dissous. Ces gaz vont s'échapper lors de la solidification, produisant des bouillonnements et des crevasses dans la coulée. Les convertisseurs à oxygène produisent également un acier sauvage. Ces gaz doivent être éliminés si on veut effectuer une coulée continue.
  • Acier calmé: acier ne contenant que très peu de gaz dissous. Cet acier se fige sans faire de crevasses. On élimine l'oxygène dissous dans l'acier du convertisseur en y ajoutant de la poudre d'aluminium ou de silicium.

Aciérie
Usine d'affinage de la fonte et de transformation en acier. Une aciérie était souvent accouplée à un haut fourneau (la fonte a moins de valeur que l'acier). L'aciérie se compose principalement d'un convertisseur qui va transformer la fonte en acier par élimination du carbone (et éventuellement d'autres impuretés). Maintenant on trouve aussi bien des aciéries électriques qui utilisent des vieux métaux (ferrailles) pour faire à nouveau de l'acier.

Agglomération
Transformation du minérai en aggloméré par frittage. Ceci permet d'avoir du minérai d'une taille qualibrée, permettant un meilleur passage dans le fourneau. L'aggloméré diffère des pellets.

Argon
Gaz inerte utilisé dans plusieurs phases. Ce gaz qui est extrait de l'air par distillation fractionnée de l'air liquide a comme avantage qu'il ne réagit pas avec le métal en fusion (l'azote, qui entre pour près de 80% dans la composition de l'air a tendance à se dissoudre dans le fer en fusion). L'argon est utilisé comme gaz propulseur pour envoyer de la poussière de charbon dans le foyer du haut fourneau et pour homogéniser la fonte dans le convertisseur.

Bas fourneau
L'ancètre du haut fourneau. Il ne diffère pas nécessairement par la grandeur, mais par le fait que le fer ne devient pas liquide. Cela a comme inconvénient qu'il faut à chaque fois briser une partie du four pour récupérer des morceaux de fer, mais cela a comme avantage que le fer n'absorbe pas de carbone. On obtient donc directement de l'acier et non de la fonte. Le fer est lié aux impuretés (loupe) qu'il faut éliminer en martelant longuement le fer porté au rouge (c'est le travail du forgeron).

Bleeder, bleed valve
Enorme soupape de sureté montée au dessus de la sortie des gaz de haut fourneau. Elle s'ouvre en cas de surpression (blow out). Les gaz et la poussière s'enflament spontanément au contact de l'air.

Circulaire
Gros tuyau revêtu à l'intérieur de briques réfractaires apportant l'air surchauffé (jusqu'à 1200°) à la base du haut fourneau.

Coulée du loup
Coulée effectuée pour vider totalement le four. Cette coulée est effectuée plus bas qu'une coulée normale

Coke
Combustible des hauts fourneaux: il apporte la chaleur (énergie chimique de la combution du carbone), mais permet également la réduction du minérai de fer. La combustion s'effectue en effet avec trop peu d'oxygène, et le trop peu d'oxygène est extrait du minérai. Il s'agit d'une combustion incomplète et les gaz sont combustibles (monoxyde de carbone). Le coke est du charbon dont les composants volatils ont été éliminés à la chaleur (cokerie).

Convertisseur
Cornue énorme où la fonte est transformée en acier par combustion du carbone. On utilise une lance à oxygène qui envoie un jet dans le bain. La vitesse du jet est supersonique et pénètre dans le bain. La combustion du carbone produit de la chaleur, ce qui permet d'ajouter des ferrailles qui seront fondues par l'excès de chaleur.
  • Convertisseur Bessemer: le premier type de convertisseur pouvant produire de l'acier en grandes quantités. De l'air sous pression est injecté à la base de la fonte en fusion, ce qui produit une oxydation du carbone présent.
  • Convertisseur Thomas: ce convertisseur fonctionne de manière équivalente au convertisseur Bessemer, mais permet de traiter la fonte phosphoreuse (un composant qu'il faut éliminer). Le revètement résiste mieux à la gangue phosphoreuse incandescente.
  • Convertisseur LD et LBE: voir à ces termes.

Coulée
Sortie de métal liquide d'un haut fourneau ou d'un convertisseur. La fonte coule par un trou de coulée qui est precé à la base du haut fourneau et qui est rebouché par après. La fonte liquide est envoyée directement à l'aciérie par des torpilles qui maintiennent la fonte en fusion pendant 24 heures au maximum.

Le laitier s'échappe par après et est soit granulé sur place (par projection d'eau), soit transporté dans des wagonnets spéciaux et déversé dans une fosse. Le plancher de coulée contient les appareils pour percer et reboucher le four et des rigoles pour diriger les produits en fusion.

L'acier du convertisseur est coulé en lingots ou alimente une coulée continue. Les lingots sont réchauffés dans des fours et laminés à chaud pour en faire des produits plats ou des produits longs. La coulée continue permet d'éliminer plusieurs étapes et permet de produire les produits directement à partir de l'acier en fusion.

Cowper
Echangeur de chaleur d'un haut fourneau. Il y en a normalement 3 par HF: deux en phase "gaz" (chauffage du cowper à partir des gaz de haut fourneau, qui sont combustibles) et un en phase "vent" (chauffage de l'air qui va au HF). La température du vent chaud atteint 1200°.

Cubillot
Petit fourneau servant à affiner la fonte. La matière première est de la fonte de première fusion auquel on ajoute des liants qui vont purifier la fonte.

Désulfuration
Premier traitement de la fonte à la sortie du haut fourneau, servant à éliminer le soufre. On injecte du magnésium ou du carbure de calcium qui vont se lier au soufre.

Fer
Métal utilisé dans l'industrie. On utilise pratiquement jamais de fer pur, mais des alliages, c.à.d. un mélange de fer et d'autres composés pour en faire de l'acier. L'alliage principal est le carbone, qui lui donne de la solidité et lui permet de résister aux intempéries.
  • Fer doux: Fer très peu allié, relativement mou et qui rouille facilement.
  • Fer forgé: A l'origine, fer issu des bas fourneaux (donc pauvre en carbone), qui est martelé pour éliminer les scories. Actuellement, il s'agit de fer peu allié, qui est travaillé pour en faire du mobilier urbain.
  • Fer trempé: fer traité thermiquement, ce qui le rend plus solide (il s'agit généralement d'acier)

Fines
Matière première (minérai de fer) sous forme de poussière provenant soit des mines, soit de la récupération des poussières gu gaz de haut fourneau. Cette poussière doit être agglomérée avant de pouvoir être utilisée, pour éviter que le four ne se bouche.

Fonte
Fer contenant quantité importante de carbone, ce qui le rend très solide, mais aussi très cassant. Les hauts fourneaux produisent de la fonte: le fer pur s'allie au carbone présent dans le coke (carburant du haut fourneau). Contrairement à l'acier qui est usiné (laminage, etc), la fonte est coulée en forme.
  • Fonte de première coulée: fonte issue directement du haut fourneau, fonte brute. On en fait des objets métalliques coulés (bâti de machines).
  • Fonte ductile: fonte traitée chimiquement avant la coulée, ce qui lui donne des caractéristiques mécaniques particulières la rapprochant de l'acier. Utilisée pour du mobilier urbain (bouches d'égout)
  • Fonte hématite: fonte obtenue à partir de l'hématite, un minérai de fer très pur contenant peu de phosphore.

Four à réverbère
Ancien type de convertisseur (transformant la fonte en acier). La fonte qui est maintenue liquide dans un four se transforme lentement en acier au contact de l'air (oxydation du carbone de la fonte). L'acier ayant une température de fusion plus élevée, il se fige à la surface de la fonte et est enlevé par des ouvriers. C'est un travail très dur et la production d'acier est extrèmement lente.

Four Siemens-Martin
Amélioration du four à réverbère qui permet d'atteindre une température plus élevée. l'acier que ce four produit reste liquide et peut être récolté à la fin des réactions.

Gaz
Mélanges gazeux issus du processus industriel. Chaque phase produit un gaz spécifique qui a des caractéristiques propres.
  • Gaz de haut fourneau: gaz relativement pauvre en énergie (monoxyde de carbone), est utilisé pour le réchauffement des vents
  • Gaz de cokerie: gaz très riche issu de la transformation du charbon en coke. Ce gaz doit être filtré avant son utilisation. Il contient surtout du méthane et d'autres hydrocarbures volatils et du monoxyde de carbone. Ce gaz est souvent utilisé dans les centrales électriques ou pour réchauffer la fonte ou l'acier.
  • Gaz de convertisseur: comparable au gaz de haut fourneau, mais plus énergétique, car il ne contient pas d'azote (le soufflage se fait à l'oxygène).

Geulard
Partie la plus haute du haut fourneau, là où sont introduites les matières premières et là où est récupéré le gaz de haut fourneau.

Haut Fourneau
Installation industrielle pour produire de la fonte à partir de minérai de fer et de cokes. Le haut fourneau se compose d'eun réservoir résistant aux hautes températures, d'une hauteur d'environ 30 m. Avec les installations auxilliaires, on atteint une hauteur de près de 100m.

Laitier
Déchet produit par le haut fourneau et l'aciérie. La chaux qui est ajoutée va se lier aux impuretés du fer en fusion. Le laitier est utilisé pour faire des remblais (travaux publics).

Laminage
Premier traitement mécanique de l'acier pour en faire des produits semi-fini. Il y a deux sortes de laminage:
  • Laminage à chaud: L'acier ramolli à la chaleur (ou refroidi à la bonne température si nous travaillons avec une coulée continue) est écrasé et étiré dans d'énormes installations qui font parfois 500m de long. Le laminage à chaud produit des tôles épaisses (épaisseur minimum 1mm). Ces tôles sont principalement utilisées dans la construction.
  • Laminage à froid: Pour obtenir des épaisseurs plus fines, on fait suivre le laminage à chaud par un laminage à froid qui va comprimer la tôle et la rendre plus solide. Avec des tôles fines, on fait des boites à conserve, des voitures,...

Linz-Donawitz (Convertisseur LD)
Type de convertisseur (fonte - acier) qui utilise de l'oxygène pur injecté à haute pression par le dessus du bain. C'est ce type de convertisseur qui est presque exclusivement utilisé actuellement (avec des variantes, comme le convertisseur LBE (Lance (oxygène par le dessus) - Brassage (par de l'argon par le dessous) - Equilibre).

Métallurgie
Traitement industriel des métaux, à partir du minérai jusqu'au produits semi-finis (tôles, tubes, lingots,...)

Pellets
Boulettes calibrées composé de minérai, de liants et de coke. Les boulettes sont cuites et le coke brule, produisant des boulettes très solides et poreuses permettant un fonctionnement optimal du haut fourneau.

Réduction directe
Transformation du minérai de fer en fer pulvérulent par réduction directe (passage de gaz chauds réducteurs dans le minérai pulvérisé). Il n'y a pas de liquéfaction du fer et donc pas de transformation en fonte par absorpsion de carbone. Il faut utiliser du minérai particulièrement pur.

Refroidisseur
Blocs métalliques situés dans la maçonnerie intérieure du four et oû circule constamment de l'eau. Ces blocs servent à refroidir les parois du four. Quand ils percent, l'eau fuit à l'intérieur du four et peut produire de l'hydrogène qui peut provoquer une explosion. C'est pour cela que les gaz issus du haut fourneau sont constamment analysés.

Sidérurgie
Métallurgie du fer. Le fer (sous toutes ses formes) est un des métaux utilisés. le terme sidérurgie s'applique spécifiquement au traitement du fer, tandis que la métallurgie est plus général.

Skip
Plan incliné avec deux wagonnets en mouvement inverse (l'un monte quand l'autre descent) permettant d'apporter les charges jusqu'en haut du fourneau. Le treuil de commande est placé au niveau du sol.

Tuyères
Servent à envoyer l'air surchauffé à la base du four (au dessus du creuset). Un haut fourneau a plus de 10 tuyères placées autour du fourneau.

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